塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和を、温度と指示薬から読み取る

判断：10.0 cm³ を加えたとき。

根拠：

• 温度は8.0 cm³までは2.4 ℃ずつ一定の割合で上昇し、10.0 cm³で26.0 ℃に達したあとは増えなくなる。中和が終われば新しい水ができないので、熱の発生も止まる。
• BTB液は酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色を示す。10.0 cm³で緑色になっているので、このとき酸とアルカリが過不足なく反応したことがわかる。

ふくまれるイオン：中和で生じた塩化ナトリウムが電離した Na⁺ と Cl⁻。水素イオンH⁺と水酸化物イオンOH⁻は結びついて水になったのでほとんど残っていない。

イオンの種類：Na⁺、Cl⁻、OH⁻ の3種類。H⁺は中和で使われてほとんど残らない。

数の関係：中和に必要な10.0 cm³をこえて加えた2.0 cm³分の水酸化ナトリウムは反応せずに残り、Na⁺とOH⁻に分かれて存在する。もともと塩酸から生じたH⁺の数と、10.0 cm³分のNaOHから生じたOH⁻の数、およびCl⁻の数は等しい。したがって、加えたNaOH全体から生じるNa⁺の数はCl⁻の数より多く、Na⁺の数＝Cl⁻の数＋OH⁻の数という関係になる。

BTB液の色：OH⁻が残っているのでアルカリ性を示し、青色になる。記録とも一致する。

化学反応式：HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H₂O

熱が増えない理由：熱を発生しているのは「H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O」という中和の反応である。塩酸20.0 cm³中のH⁺は、NaOH水溶液10.0 cm³中のOH⁻とちょうど過不足なく反応し終えている。それ以上加えても反応するH⁺が残っていないため、新たな中和は起こらず、発生する熱の量は増えない。

加えた水溶液は20.0 ℃で混合液より低温なので、実際にはごくわずかに温度が下がることがあるが、記録では26.0 ℃のままほぼ一定とみなせる範囲である。